(57)【要約】  本文書に記載の技法は、コンピュータ実装方法であって、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムのフィードバック信号の一部を受信することと、トーン署名を検出するために適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタを使用してフィードバック信号の一部を処理することと、を含む、コンピュータ実装方法において具現化され得る。本方法はまた、１つ以上の処理デバイスによって、トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、不安定状態を緩和するためにＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することと、を含む。
2019519819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ実装方法であって、
能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムのフィードバック信号の一部を受信することと、
トーン署名を検出するために、適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタを使用して、前記フィードバック信号の前記一部を処理することと、
１つ以上の処理デバイスによって、前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、前記不安定状態を緩和するために、前記ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記フィードバック信号が、前記ＡＮＣシステムの誤差センサを使用して得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＬＥフィルタによって処理された前記フィードバック信号の前記一部を生成するために、デジタル帯域通過フィルタによって前記フィードバック信号を処理することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＬＥフィルタが、単一タップ無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタとして実装される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することが、
前記トーン署名が所定の周波数範囲内に構成要素を含むと判定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の周波数範囲が、実質的に１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記所定の周波数範囲が、実質的に５００Ｈｚ〜２ＫＨｚである、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ＡＮＣシステムの音響トランスデューサの出力における前記トーン署名の相対強度を示す量を計算することと、
前記量が閾値条件を満たすことに基づいて、前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記量を計算することが、
前記ＡＬＥフィルタから残留誤差の尺度を受信することと、
前記音響トランスデューサによって出力されることになる関心対象信号の一部を受信することと、
（ｉ）前記トーン署名のエネルギーを示す第１の量と、（ｉｉ）前記残留誤差及び前記関心対象信号の前記一部の組み合わせのエネルギーを示す第２の量との比として、前記量を計算することと、を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の量が、前記ＡＮＣシステムのフィードフォワードマイクによって捕捉された信号の一部のエネルギーを示す、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記不安定状態を緩和するように調節されている前記１つ以上のパラメータが、前記ＡＮＣシステムのフィードバックマイクに適用されるフィルタと関連した利得、及び前記ＡＮＣシステムのフィードフォワードマイクに適用されるフィルタと関連した利得のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＡＮＣシステムが、ノイズ低減ヘッドホンに配備される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ以上の制御信号が、前記ＡＮＣシステムの二次経路の伝達関数に対する変化を補償するために、前記ＡＮＣシステムの適応フィルタの１つ以上の係数を調節するように構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムであって、
フィードバック信号を提供するように構成されている誤差センサと、
不安定性検出器であって、
トーン署名を検出するために、前記フィードバック信号の少なくとも一部を処理するように構成されている適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタと、
１つ以上の処理デバイスを備える検出エンジンであって、
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定すること、及び
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、前記不安定状態を緩和するために前記ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成すること、を行うように構成されている、検出エンジンと、
を備える、不安定性検出器と、
を備える、システム。
【請求項１５】
前記フィードバック信号を処理して、前記ＡＬＥフィルタによって処理された前記フィードバック信号の前記一部を生成する、デジタル帯域通過フィルタを更に備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記検出エンジンが、
前記トーン署名が所定の周波数範囲内に構成要素を含むと判定すること、及び
前記トーン署名が前記所定の周波数範囲内に構成要素を含むと判定することに応答して、前記トーン署名が前記不安定状態を表すと判定すること、を行うように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記検出エンジンが、
前記ＡＮＣシステムの音響トランスデューサの出力の前記トーン署名の相対強度を示す量を計算すること、及び
前記量が閾値条件を満たすことから、前記トーン署名が不安定状態を表すと判定すること、を行うように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記検出エンジンが、
前記ＡＬＥフィルタから残留誤差の尺度を受信すること、
前記音響トランスデューサによって出力されることになる関心対象信号の一部を受信すること、及び
（ｉ）前記トーン署名のエネルギーを示す第１の量と、（ｉｉ）前記残留誤差及び前記関心対象信号の前記一部の組み合わせのエネルギーを示す第２の量との比として、前記量を計算すること、を行うように構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第２の量が、前記ＡＮＣシステムのフィードフォワードマイクによって捕捉された信号の一部のエネルギーを示す、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
機械可読記憶デバイスであって、１つ以上のプロセッサに、
能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムのフィードバック信号の一部を受信することと、
トーン署名を検出するために、適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタを使用して前記フィードバック信号の前記一部を処理することと、
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、
前記トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、前記不安定状態を緩和するために前記ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することと、
を含む動作を実施させるためのコード化されたコンピュータ可読命令を前記機械可読記憶デバイス上に有する、機械可読記憶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、ヘッドホンに配備されるＡＮＣシステムなどの能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
能動型ノイズ制御は、アンチノイズとしばしば称される実質的に反対側の信号を生成することによって不必要なノイズをキャンセルすることを伴う。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、本文書は、コンピュータ実装方法であって、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムのフィードバック信号の一部を受信することと、トーン署名（tonal signature）を検出するために適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタを使用してフィードバック信号の一部を処理することと、を含む、コンピュータ実施方法を記載する。本方法はまた、１つ以上の処理デバイスによって、トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、不安定状態を緩和するために、ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することと、を含む。
【０００４】
別の態様では、本文書は、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムであって、フィードバック信号を提供するように構成されている誤差センサと、不安定性検出器と、を含む、システムを記載する。不安定性検出器は、トーン署名を検出するために、フィードバック信号の少なくとも一部を処理するように構成されている適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタと、１つ以上の処理デバイスを備える検出エンジンと、を含む。検出エンジンは、トーン署名が不安定状態を表すと判定すること、及びトーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、不安定状態を緩和するためにＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成すること、を行うように構成されている。
【０００５】
別の態様では、本文書は、機械可読記憶デバイスであって、１つ以上のプロセッサに、様々な動作を実施させるための、その上にコード化されたコンピュータ可読命令を有する、機械可読記憶デバイスを記載する。動作は、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムのフィードバック信号の一部を受信することと、トーン署名を検出するために適応線強調器（ＡＬＥ）フィルタを使用してフィードバック信号の一部を処理することと、を含む。動作はまた、トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して、不安定状態を緩和するためにＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することと、を含む。
【０００６】
上記の態様の実装は、下記の特性のうちの１つ以上を含むことができる。
【０００７】
フィードバック信号は、ＡＮＣシステムの誤差センサを使用して得られ得る。フィードバック信号は、ＡＬＥフィルタによって処理されたフィードバック信号の一部を生成するために、デジタル帯域通過フィルタによって処理され得る。ＡＬＥフィルタは、単一タップ無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタとして実装され得る。トーン署名が不安定状態を表すと判定することは、トーン署名が所定の周波数範囲内に構成要素を含むと判定することを含むことができる。所定の周波数範囲は、実質的に１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚ又は５００Ｈｚ〜２ＫＨｚであり得る。ＡＮＣシステムの音響トランスデューサの出力のトーン署名の相対強度を示す量が計算され得、量が閾値条件を満たすことに基づいて、トーン署名が不安定状態を表すという判定を行うことができる。量を計算することは、ＡＬＥフィルタから残留誤差の尺度を受信することと、音響トランスデューサによって出力されることになる関心対象信号の一部を受信することと、第１の量と第２の量との比として量を計算することと、を含むことができる。第１の量は、トーン署名のエネルギーを示すことができ、第２の量は、残留誤差及び関心対象信号の一部の組み合わせのエネルギーを示すことができる。第２の量はまた、ＡＮＣシステムのフィードフォワードマイクによって捕捉された信号の一部のエネルギーを示すことができる。不安定状態を緩和するように調節されている１つ以上パラメータは、ＡＮＣシステムのフィードバックマイクに適用されるフィルタと関連した利得、及びＡＮＣシステムのフィードフォワードマイクに適用されるフィルタと関連した利得のうちの少なくとも１つを含むことができる。ＡＮＣシステムは、ノイズ低減ヘッドホンに配備され得る。１つ以上制御信号は、ＡＮＣシステムの二次経路の伝達関数に対する変化を補償するために、ＡＮＣシステムの適応フィルタの１つ以上の係数を調節するように構成され得る。
【０００８】
本明細書に記載される様々な実装は、以下の利点のうちの１つ以上を提供し得る。適応線強調器（ＡＬＥ）などの低複雑性適応フィルタは、高価なハードウェアを使用することを必要とせずに、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムにおいて不安定状態の存在を迅速に検出するために使用され得る。そのような判定に応答して、不安定状態は、プロセス中の早期に緩和され得る。ＡＮＣシステムがノイズキャンセルヘッドホン又はイヤホンに配備されるいくつかの場合では、そのような早期の緩和は、ヘッドホン又はイヤホンが使用者に不快であり得る大きい音を発生することを防止し得る。いくつかの場合では、不安定状態を検出して、それに応答する能力は、さもなければ可能であろうより広い範囲の周波数にわたって動作する、より積極的なフィードバック又はフィードフォワード補償器の設計を可能にし得る。
【０００９】
本概要の項に記載される特性を含む、本開示に記載される特性の２つ以上は、特に本明細書に記載されない実装を形成するために組み合わされ得る。
【００１０】
１つ以上の実装の詳細は、添付図面及び下記の説明において述べられる。他の特性、目的、及び利点は、明細書及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムの例のブロック図である。
【図２】ヘッドホンに配備されたＡＮＣシステムの例を示す。
【図３Ａ】本明細書に記載される技法に従う、例示のＡＮＣシステムのブロック図である。
【図３Ｂ】本明細書に記載される技法に従う、例示のＡＮＣシステムのブロック図である。
【図４Ａ】それぞれ、図３Ａ及び図３Ｂのシステムにおいて使用される不安定性検出器のブロック図である。
【図４Ｂ】それぞれ、図３Ａ及び図３Ｂのシステムにおいて使用される不安定性検出器のブロック図である。
【図５】適応線強調器の例のブロック図である。
【図６】明細書に記載される不安定性検出器と関連した様々なパラメータを示すプロットである。
【図７】Ａ〜Ｃは、本明細書に記載される技法に従う、ＡＮＣシステムにおいて不安定性検出器を使用することの結果を図解するプロットである。
【図８】ＡＮＣシステムにおいて不安定状態を検出及び緩和する例示のプロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書は、不安定状態がＡＮＣシステムの性能に悪影響を及ぼす前に緩和され得るように、相対的に迅速に能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムにおいて不安定状態を検出する技法を記載する。例えば、ＡＮＣシステムがノイズキャンセルヘッドホンに配備されるとき、ある特定の不安定状態は、迅速に対処されない場合、ヘッドホンに、使用者にとって不快である大きいノイズを生成させ得る。本明細書に記載される技法は、適応線強調器（ＡＬＥ）などの低複雑性フィルタを使用して、入力信号の少数のサンプルにわたって計算された量に基づいて、不安定状態を検出することを可能にし得る。これは、次に、不安定状態の早期検出を可能にし得、それは、次いで、ＡＮＣシステムの性能が悪影響を受ける前に、緩和され得る。いくつかの場合では、これは、例えば、より広い範囲の周波数にわたって動作することができる積極的な補償器の実現を容易にすることによって、ＡＮＣシステムのより良好な性能を可能にし得る。
【００１３】
音響ノイズ制御システムは、不必要若しくは不快なノイズをキャンセル又は低減させるために使用される。例えば、そのようなノイズ制御システムは、周囲ノイズの効果を低減させるために、ヘッドセット、イヤホンなどの個人の音響デバイスにおいて使用され得る。特に明記しない限り、ヘッドホンという用語は、本文書で使用される際、ヘッドセット、イヤホン、イヤーバッド、及び補聴器などの様々な種類のそのような個人用音響デバイスを含む。音響ノイズ制御はまた、例えば、機械振動若しくはエンジン高調波によって発生した不必要なノイズをキャンセル又は減衰するために、自動車又は他の輸送システムで（例えば、車、トラック、バス、航空機、ボート、又は他の車両で）使用され得る。
【００１４】
いくつかの場合では、能動型ノイズ制御（ＡＮＣ）システムは、不必要なノイズを減衰又はキャンセルするために使用され得る。いくつかの場合では、ＡＮＣシステムは、重ね合わせの原理に基づいて、不必要なノイズ（一次ノイズとしばしば称される）の少なくとも一部をキャンセルするように構成され得る電気音響又は電気機械システムを含み得る。これは、一次ノイズの振幅及び位相を識別して、ほぼ等しい振幅及び反対の位相の別の信号（しばしばアンチノイズ信号と称される）を発生することによって行われ得る。適切なアンチノイズ信号は、一次ノイズと結合し、これによって、これらの両方は、誤差センサの位置で実質的にキャンセルされる（例えば、仕様又は許容可能な許容差内にキャンセルされる）。この点に関して、本明細書に記載される例示の実装では、ノイズを「キャンセルすること」は、「キャンセルされた」ノイズを指定されたレベル又は許容可能な許容差に低減させることを含み得、全てのノイズの完全なキャンセルを必要としない。ＡＮＣシステムは、例えば、受動的なノイズシステムを使用して簡単に減衰され得る広帯域ノイズ及び／又は低周波ノイズを含む広範囲にわたるノイズ信号を減衰する際に使用され得る。いくつかの場合では、ＡＮＣシステムは、寸法、重量、体積、及びコストの点で実現可能なノイズ制御機構を提供する。
【００１５】
図１は、ノイズ源１０５によって発生されるノイズをキャンセルするための能動型ノイズ制御システム１００の例を示す。このノイズは、一次ノイズと称され得る。ヘッドホン又はイヤホンをキャンセルするノイズなどの個人用音響デバイスについて、一次ノイズは、周囲ノイズであり得る。例えば、自動車に配備されるＡＮＣシステムなどの他のシステムについて、一次ノイズは、自動車のエンジンによって生成されたノイズであり得る。一次ノイズの性質は、１つの用途から別の用途まで変動し得る。例えば、ノイズキャンセルヘッドホンに配備されたＡＮＣシステムについて、一次ノイズは、広帯域ノイズであり得る。別の例では、自動車に配備されたＡＮＣシステムについて、一次ノイズは、高調波ノイズなどの狭帯域ノイズであり得る。
【００１６】
いくつかの実装では、システム１００は、ノイズ源１０５からノイズを検出して、ＡＮＣエンジン１２０に信号を（例えば、デジタル信号ｘ（ｎ）として）提供する基準センサ１１０を含む。ＡＮＣエンジン１２０は、二次源１２５に提供されるアンチノイズ信号を（例えば、デジタル信号ｙ（ｎ）として）発生する。二次源１２５は、一次ノイズの効果をキャンセル又は低減させる信号を発生する。例えば、一次ノイズが音響信号であるとき、二次源１２５は、音響一次ノイズの効果をキャンセル又は低減させる音響アンチノイズを発生するように構成され得る。いかなるキャンセル誤差も、誤差センサ１１５によって検出され得る。ＡＮＣエンジンが、アンチノイズ発生プロセスを修正して、したがって、誤差を低減させる又は除くことができるように、誤差センサ１１５は、ＡＮＣエンジン１２０に信号を（例えば、デジタル信号ｅ（ｎ）として）提供する。例えば、ＡＮＣエンジン１２０は適応フィルタを含み得、その係数は、一次ノイズにおける変動に基づいて適応的に変化され得る。
【００１７】
ＡＮＣエンジン１２０は、基準センサ１１０及び誤差センサ１１５によって検出された信号を処理して、二次源１２５に提供される信号を発生するように構成され得る。ＡＮＣエンジン１２０は、様々な種類のものであり得る。いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、フィードフォワード制御に基づいており、ノイズが二次源１２５などの二次源に到達する前に、一次ノイズは、基準センサ１１０によって感知される。いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、フィードバック制御に基づき得、ＡＮＣエンジン１２０は、誤差センサ１１５によって検出された残留ノイズに基づいて、かつ基準センサ１１０の利益を伴わずに、一次ノイズをキャンセルする。いくつかの実装では、フィードフォワード及びフィードバック制御の両方が使用される。ＡＮＣエンジン１２０は、様々な周波数帯域でノイズを制御するように構成され得る。いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、白色ノイズなどの広帯域ノイズを制御するように構成され得る。いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、車両エンジンから高調波ノイズなどの狭帯域ノイズを制御するように構成され得る。
【００１８】
いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、適応デジタルフィルタを含み、その係数は、例えば、一次ノイズにおける変動に基づいて調節され得る。いくつかの実装では、基準及び誤差センサ（例えば、電気音響又は電気機械トランスデューサ）からの信号は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、又はマイクロプロセッサなどの処理デバイスを使用して、サンプリング及び処理される場合、ＡＮＣエンジンは、デジタルシステムである。そのような処理デバイスは、ＡＮＣエンジン１２０によって使用される適応信号処理技法を実装するために使用され得る。
【００１９】
図２は、ヘッドホン１５０に配備されたＡＮＣシステムの例を示す。ヘッドホン１５０は、各辺にイヤーカップ１５２を含み、これは、使用者の耳の上、耳の周り、又は耳の上方に取り付けられる。イヤーカップ１５２は、使用者の耳の上方の快適な取り付けのための軟質材料（例えば、軟質発泡体）の層１５４を含み得る。ヘッドホン１５０上のＡＮＣシステムは、周囲ノイズを検出するためにイヤーカップの外側で、又は、その近くに配置された外部マイク１５６を含む。外部マイク１５６は、ＡＮＣシステムのための基準センサ（例えば、図１のブロック図に示される基準センサ１１０）として機能し得る。ＡＮＣシステムはまた、誤差センサ（例えば、図１のブロック図中の誤差センサ１１５）として機能し得る内部マイク１５８を含む。内部マイク１５８は、使用者の外耳道及び／又は二次源１２５に近接して（例えば、数ミリメートル内に）配備され得る。二次源１２５は、ヘッドホン１５０が接続されるオーディオ源デバイスからオーディオ信号を放射する音響トランスデューサであり得る。外部マイク１５６、内部マイク１５８、及び二次源１２５は、図２に示されるように能動型ノイズ制御エンジン１２０に接続される。図２は、ＡＮＣシステムが耳周りのヘッドホンに配備される例を図解する一方で、ＡＮＣシステムはまた、耳内のヘッドホン、耳上のヘッドホン、又は耳から離れた個人の音響デバイス（例えば、着用者の耳と接触しないように設計されているが、着用者の頭部上又は身体上で着用者の耳の近傍に着用され得るデバイス）を含む他の波形率に配備され得る。再び図１を参照すると、ノイズ源と誤差センサ１１５との間の音響経路は、一次経路１３０と称され得、二次源１２５と誤差センサ１１５との間の音響経路は、二次経路１３５と称され得る。図２の例では、外部マイク１５６と内部マイクとの間の音響経路は、一次経路の一部を形成し得、二次源１２５と内部マイク１５８との間の音響経路は、二次経路を形成し得る。いくつかの実装では、一次経路１３０及び／又は二次経路１３５は、ＡＮＣシステムの構成要素などの追加の構成要素、又はＡＮＣシステムが配備される環境を含み得る。例えば、二次経路は、ＡＮＣエンジン１２０、二次源１２５、及び／又は誤差センサ１１５（例えば、内部マイク１５８）のうちの１つ以上の構成要素を含み得る。いくつかの実装では、二次経路は、１つ以上のデジタルフィルタ、増幅器、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、及びデジタル信号プロセッサなどのＡＮＣエンジン１２０、並びに／又は二次源１２５の電子部品を含み得る。いくつかの実装では、二次経路はまた、二次源１２５と関連した電気音響応答（例えば、周波数応答及び／又は振幅応答）、二次源１２５と関連した音響経路、並びに誤差センサ１１５と関連した動力を含み得る。
【００２０】
いくつかの実装では、ヘッドセットに配備されるＡＮＣシステムはまた、ヘッドセットを通過する信号の周波数応答を形作るために使用され得る。例えば、フィードバック制御器は、外耳道を閉塞するイヤーバッドを有する音響経験を、周辺音（例えば、使用者自身の音声）が使用者にとってより自然に聞こえるものに変化させるために使用され得る。いくつかの実装では、ヘッドホン１５０は、「アウェアモード」又は「トークスルー」と称され得る特性を含み得る。そのようなモードでは、外部マイク１５６は、使用者が聞きたい場合のある外部音を検出するために使用され得、能動型ノイズ制御エンジン１２０は、例えば、二次源１２５によって再生されるように、そのような音を通過するように構成され得る。いくつかの場合では、トークスルー特性のために使用される外部マイクは、マイク１５６からの別個のマイクであり得る。いくつかの実装では、複数のマイクロホンによって捕捉された信号は、例えば、使用者の音声又は包囲音の別の源に焦点を合わせるために使用され得る（例えば、ビーム形成プロセスを使用して）。いくつかの実装では、能動型ノイズ制御エンジン１２０は、実質的な信号処理なしで、マイク１５６によって捕捉された信号が二次源１２５（又は別の音響トランスデューサ）に通過することを可能にすることによって、トークスルー特性を実装するように構成され得る。例えば、ＡＮＣエンジン１２０は、単一性と実質的に等しい少量の増幅又は利得のみを伴ってトークスルー信号を通過するように構成され得る。そのような場合、トークスルーシステムは、「直接のトークスルー」システムと称され得る。直接のトークスルーシステムは、音声帯域又は何らかの他の関心対象帯域に外部音を制限するために帯域フィルタを使用するように構成され得る。いくつかの実装では、直接のトークスルー特性は、音声又はアラームなどの関心対象音の検出によって、手動でトリガされるか、又は自動的にトリガされ得る。
【００２１】
いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、例えば、信号の音響自然度を保存するために、トークスルー信号を処理するように構成され得る。これは、「周囲自然度」と称され得、例えば、ＡＮＣエンジン１２０内に配置された１つ以上のフィルタを通して達成され得る。例えば、ＡＮＣエンジン１２０がフィードバック及びフィードフォワードノイズキャンセル回路の両方を含む場合、キャンセル回路のいずれか一方又は両方は、トークスルー信号を処理するために修正され得る。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，１５５，３３４号に説明されるように、デジタル信号プロセッサを使用して実装されたフィードフォワードフィルタは、周囲ノイズの少なくとも一部をキャンセルしないことによって、トークスルーを提供するために修正され得る。トークスルー信号の自然度を改善するための他の方法及びシステムは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，７９８，２８３号において説明される。
【００２２】
ヘッドホンがアウェアモードを含む実装では、いくつかの条件は、不安定状態の発生につながり得る。例えば、二次源１２５の出力が、外部（又はフィードフォワード）マイク１５６にフィードバックされ、かつＡＮＣエンジン１２０が、信号を二次トランスデューサ（アウェアモードにおいて典型的であるように）に戻す場合、これは、二次トランスデューサから発散する好ましくない音になる高速で悪化する不安定状態につながり得る。これは、例えば、二次源１２５と外部マイク１５６との間のフィードバック経路を容易にするために、ヘッドホンの周りを手で覆うことによって実証され得る。使用者が、ヘッドホンの上方にヘッドギア（例えば、ヘッドソックス又は冬用帽子）を着用する場合、そのようなフィードバック経路は、例えば、ヘッドホンの使用の間、確立され得る。
【００２３】
いくつかの実装では、不安定状態はまた、例えば、ＡＮＣシステムの二次経路１３５の伝達関数における変化により発生し得る。これは、例えば、二次源とフィードバックマイクとの間の音響経路の寸法又は形状が変化される場合、起こり得る。この状態は、例えば、音がヘッドホンから発散する開口を閉塞する（例えば、指又は掌を使用して）ことによって実証され得る。使用者の外耳道に音響トランスデューサの前部キャビティを音響的に連結する音響通路を有するノズルを有するヘッドホンの場合、この状態は、閉塞されたノズル状態と称され得る。この状態は、例えば、耳内へのヘッドホンの載置／除去の間に実際に生じ得る。イヤホン又は補聴器が着用される間に移動される場合、二次経路が変化する場合、この効果は、より小型のヘッドホン（例えば、耳のイヤホン）又は耳内の補聴器において特に観察可能であり得る。例えば、耳内のイヤホン又は補聴器を移動させることは、対応する二次経路における空気の体積を変化させて、それによって、ＡＮＣシステムを不安定にし得る。いくつかの場合、周囲空気における圧力変動はまた、ＡＮＣシステムを不安定にさせ得る。例えば、車両のドア又は窓（例えば、バスドア）が閉鎖されるとき、付随する圧力変化は、ＡＮＣシステムを不安定にし得る。不安定状態をもたらし得る圧力変動の別の例は、海面の常気圧に対して空気の周囲圧力の有意な変化である。
【００２４】
不安定状態が迅速に検出及び対処されない限り、不安定状態は、迅速に悪化して、大きい可聴フィードバックを二次源１２５によって潜在的に発生させ得、それは、着用者にとって不快であり得る。本明細書に記載される技法は、不安定状態が、大きい音のフィードバックが発生されるステージに到達しないように、迅速に不安定状態を検出して（例えば、少ない数のサンプルを処理することによって、又はサンプルごとに基づいて）、状態を緩和するために処置を講じることを可能にする。いくつかの実装では、これは、不安定状態を示すトーン署名を検出するためにフィードバックサンプルを処理して、二次源から発散する他の信号内のトーン署名の強度を表す量を判定することによって行われ得る。例えば、トーン署名の強度は、分子がトーン署名を表し、かつ分母が二次源から発散する他の信号を表す「準ＳＮＲ」量を使用して判定され得る。通常のＳＮＲとは異なり、全体システムにおける関心対象信号（例えば、音楽、トークスルー信号など）は、分母で表されるので、本文書は、このような量を「準ＳＮＲ」尺度と称する。
【００２５】
図３Ａ及び図３Ｂは、本明細書に記載される技法に従って不安定状態を検出及び緩和するために使用され得るＡＮＣシステムの例示の構成のブロック図である。具体的には、図３Ａは、ＡＮＣエンジン１２０が、二次経路における変化による不安定状態（例えば、閉塞されたノズル状態）を検出及び緩和する構成を表し、図３Ｂは、ＡＮＣエンジン１２０が、内部マイク１５８と外部マイク１５６との間の音響経路の設置（例えば、アウェアモードで）による不安定状態を検出及び緩和する構成を表す。図３Ａ及び図３Ｂにおける２つのブロック図は、２つの構成の間の機能的差を図解することが意図され、２つの別個のシステムを必ずしも表さない。例えば、ＡＮＣエンジン１２０は、外部マイク１５６からの入力を受信する場合があるが、それを不安定性検出で使用しない場合がある。
【００２６】
いくつかの実装では、ＡＮＣエンジン１２０は、不安定状態の存在を検出するように構成され得る不安定性検出器３１０を含む。ＡＮＣシステム１２０はまた、不安定性検出器３１０によって検出された任意の不安定状態を軽減するために不安定性検出器の出力に基づいて調節され得る１つ以上の補償器３１５を含む。補償器３１５の出力は、二次源１２５の働きをする１つ以上の音響トランスデューサを通しての出力である信号に対して能動型ノイズキャンセルを実施するノイズ制御回路３２０に提供され得る。いくつかの実装では、補償器３１５は、マイク（例えば、外部マイク１５６又は内部マイク１５８）と不安定性検出器３１０との間で配置され得る。いくつかの実装では、補償器３１５は、不安定性を潜在的に引き起こし得るＡＮＣシステムの二次経路の伝達関数に対する変化を補償するように調節され得る。これは、例えば、二次源１２５に提供された信号の少なくとも一部を表すフィードバック信号に基づいて、不安定性検出器３１０によって生成された制御信号によって行われ得る。そのようなフィードバック信号に対応する信号経路は、図３Ａ及び図３Ｂにおいて破線によって表される。
【００２７】
いくつかの実装では、不安定性検出器３１０は、内部マイク１５８によって得られた信号のサンプルを受信し、サンプルを処理することによって不安定状態の有無を検出する。例えば、不安定性検出器３１０は、内部マイク１５８によって捕捉された信号の一部内でいかなる不安定状態のトーン署名も検出し、かつシステムと関連した関心対象信号内でトーン署名の相対強度を表す準ＳＮＲ量を算出するように構成され得る。これは、不安定性検出器の例示の構成のブロック図を示す図４Ａ及び図４Ｂのブロック図を使用して図解される。具体的には、図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、図３Ａ及び図３Ｂの構成に対応するブロック図を示す。
【００２８】
ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、いくつかの実装では、不安定性検出器３１０への入力は、フィルタ４１０を使用して前処理され得る。そのようなフィルタ４１０は、例えば、不安定性検出器３１０の一部として、又は不安定性検出器の前端部における前処理モジュールとして実装され得る。いくつかの実装では、フィルタ４１０は、図３に示される補償器３１５などの別のモジュールの一部として実装され得る。フィルタ４１０のためのフィルタタップは、例えば、内部マイク１５８からの信号（フィードバックマイク又は「ＦＢマイク」とも称される）及び１つ以上の関心対象信号４０５を含む入力の少なくとも一部を除去するように構成され得る。いくつかの実装では、フィルタ４１０は、帯域通過フィルタであり得、その通過帯域は、不安定性のトーン署名が期待され得る周波数の範囲を含み得る。例えば、所与のシステム内の不安定状態が１〜１０ＫＨｚの範囲内の狭帯域トーン署名として明らかであることが既知である場合、フィルタ４１０の通過帯域は、１〜１０ＫＨｚの周波数範囲を含むように構成され得る。他のより広い又はより狭い範囲はまた、対応するシステムにおける不安定状態の性質に応じて使用され得る。例えば、フィルタは、１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚ又は５００Ｈｚ〜２ＫＨｚの周波数範囲にわたる通過帯域を有するように構成され得る。いくつかの場合では、例えば、ヘッドホンが損傷しているとき、不安定性は、不安定性と典型的には関連していない周波数範囲で発生し得る。例えば、イヤーバッドが物理的に損傷しているとき、不安定性は、不安定性が未損傷ヘッドホンで期待される場合に「通常」範囲でない場合がある約８００Ｈｚ〜１ＫＨｚで発生し得る。いくつかの実装では、フィルタは、そのような周波数を包含する通過帯域を有するように構成され得る。
【００２９】
いくつかの実装では、関心対象信号４０５は、二次源１２５によって出力されることが意図される信号を含む。これは、例えば、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、スマートウォッチ、又は別のメディアプレーヤーなどのソースデバイス３０５から受信された信号を含み得る（図３Ａ及び図３Ｂに示されるように）。いくつかの実装では、ソースデバイス３０５は、対応するメディアプレーヤーからオーディオ信号をルーティングするように構成されている遠隔制御器などの中継器であり得る。図４Ａ及び図４Ｂでは、ソースデバイス３０５からの信号は、「音楽」として示されるが、一般に、対応するソースデバイス３０５によって提供される任意の信号を含み得る。いくつかの実装では、関心対象信号４０５はまた、外部マイク１５６によって捕捉された信号を含み得る（例えば、ヘッドホンがアウェアモードで動作しているとき）。これは、図４Ｂに描写され、外部マイクからの信号は、「ＦＦマイク」として示される。いくつかの実装では、関心対象信号４０５は、より少ない又はより多くの信号を含み得る。例えば、いくつかの構成は、ソースデバイス３０５を含み得ず、関心対象信号４０５は、外部マイク１５６などのマイクによって捕捉された信号のみを含み得る。これは、例えば、ＡＮＣエンジン１２０が補聴器に配備されるとき、又はソースデバイス３０５が（例えば、手動で、若しくはトークスルー信号の検出の際に）オフにされる状況で起こり得る。
【００３０】
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、不安定性検出器３１０は、不安定性検出のために使用可能な１つ以上の量を出力するように構成され得る適応線強調器（ＡＬＥ）４１５を含み得る。例えば、ＡＬＥ４１５は、残差信号４１６、強調された出力４１７、及び強調された出力４１７に関連した周波数（又は周波数範囲）４１８のうちの１つ以上を出力するように構成され得る適応無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタとして実装され得る。図５は、そのようなＡＬＥ４１５の例のブロック図を示し、ＡＬＥは、単一タップＩＩＲフィルタ５１０及び遅延素子５０５を使用して実装される。図５に描写されるＡＬＥは、残差信号４１６及び強調された出力４１７を提供するために、入力信号５０１を処理する。いくつかの実装では、入力信号５０１がマイクからの信号であり、かつ不安定状態を表す信号を含む場合、強調された出力４１７は、不安定状態に対応するトーン署名を含み得る。いくつかの実装では、トーン署名は、小さい周波数範囲にわたる狭帯域信号であり得る。いくつかの実装では、ＡＬＥ４１５はまた、強調された出力４１７と関連した周波数（複数可、又は周波数の範囲）を検出して、周波数（複数可）を示す信号４１８を生成するように構成され得る。単一タップＩＩＲ  ＡＬＥフィルタなどの低複雑性フィルタを使用することは、入力信号のサンプル処理によるサンプルを可能にし得、任意の不安定状態の高速ではあるが正確な判定を可能にし得る。そのようなフィルタの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Ｈｕｓｈ  ｅｔ．ａｌ，「Ａｎ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＩＩＲ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，」ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｓｐｅｅｃｈ，ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｖｏｌ．ＡＳＳＰ−３４，Ｎｏ．６，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  １９８６」の記事において記載される。
【００３１】
図４Ｂを参照すると、関心対象信号４０５が外部マイク１５６（「ＦＦマイク」）からの信号を含む場合、不安定性検出器３１０は、外部マイク１５６から信号を処理するための第２のＡＬＥ４１５を含み得る。いくつかの実装では、内部マイク１５８から信号を処理するために使用されるＡＬＥ４１５は、外部マイク１５６から信号を処理するために使用され得る。外部マイク１５６からの信号を処理するＡＬＥによって提供される残留誤差は、残差フィードフォワード誤差４１９と称され得る。
【００３２】
いくつかの実装では、不安定性検出器３１０は、不安定状態の存在を検出するために使用可能な準ＳＮＲ量を生成するために１つ以上のＡＬＥ４１５及び関心対象信号の出力を処理するように構成されている。これは、例えば、内部マイクに対応するＡＬＥ出力において検出されたトーン署名の、他の信号の組み合わせのものに対する相対強度を計算することによって行われ得る。いくつかの実装では、相対強度は、（ｉ）トーン署名のエネルギーを示す第１の量と、（ｉｉ）残留誤差及び関心対象信号の一部の組み合わせのエネルギーを示す第２の量との比として判定され得る。不安定状態の存在は、次いで、閾値に対する比を比較することによって検出され得る。いくつかの実装では、不安定性検出はまた、事前定義された周波数範囲内にある検出された周波数４１８上で調整され得る。いくつかの実装では、フィードフォワードシステムにおいて使用されるＩＩＲフィルタは、フィードバックマイク（例えば、内部マイク１５８）のためのＡＬＥの検出された中心周波数に従属され得、それによって不安定性検出器３１０において単一ＡＬＥ４１５を必要とする。
【００３３】
図３Ａに描写される構成（図４Ａに示される対応する不安定性検出器を有する）について、検出された周波数４１８が所定の範囲（例えば、１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚ）内にあり、かつ以下の条件が満たされる場合、不安定性検出器３１０は、不安定状態の存在を検出するように構成され得る。
【００３４】
【数１】
2019519819.tif 000003
ｙ（ｔ）は、強調された出力４１７を示し、ｅ（ｔ）は、残差信号４１６を示し、ｍ（ｔ）は、関心対象信号を示す。演算子ｄＢ（．）は、デシベルへの変換を示し、演算子ｅｎｖ（．）は、エンベロープ検出を示し、及び演算子遅延（．）は、様々な量の整列のために必要とされ得るシフトを示す。比較は、例えば、閾値検出エンジン４３０によって実施され得、エンベロープ検出は、例えば、エンベロープ検出器４２０によって実施され得、その両方のモジュールは、図４Ａ及び図４Ｂに描写される。ｋ１という用語は、速度と正確さと間のトレードオフに基づいて設定され得る閾値を示す。例えば、ｋ１が低い値に設定される場合、任意の不安定状態は、より高速であるが、フォールスポジティブのより高い可能性で検出され得る（すなわち、実際、何も存在しないとき、不安定状態を検出すること）。他方、相対的により高い値にｋ１を設定することは、不安定状態を検出することのために相対的により多くの時間を必要とすることを犠牲にして、フォールスポジティブを低減させ得る。ｋ２はという用語は、閾値検出エンジン４３０に提供された様々な入力を整列するための遅延４２５によって導入されたシフト（図４Ａ及び図４Ｂに示されるように）を示す。遅延は、実験的に判定される場合があり、いくつかの場合では、必要とされない場合がある。
【００３５】
図３Ｂに描写される構成（図４Ｂに示される対応する不安定性検出器を有する）について、検出された周波数４１８が所定の範囲（例えば、１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚ）内にあり、かつ以下の条件が満たされる場合、不安定性検出器３１０は、不安定状態の存在を検出するように構成され得る。
【００３６】
【数２】
2019519819.tif 000004
ｅｆｆ（ｔ）は、残差フィードフォワード誤差４１９を示す。分母が外部マイク１５６によって捕捉された信号から誘導された量を含むので、等式（２）は、例えば、アウェアモードで動作するヘッドホンについての不安定状態を検出する際に使用され得る。
【００３７】
再び図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、エンベロープ検出器４２０は、事前設定された数のサンプルについて最も値の高いサンプルを常に把握することによってエンベロープ検出プロセスを実施するように構成され得る。カウンタは、最高の値が追跡されるサンプル数を追跡して、より高い値がカウンタの終了の前に検出される場合にリセットされる。カウンタがより高い値のサンプルの出現なしに終了する場合、記憶された最高の値（又はその分数）は、出力され得、カウンタは、その後のサンプルの事前設定された数のために最高の値を追跡するためにリセットする。図６は、本明細書に記載される不安定性検出器と関連した様々なパラメータ（ｄＢ）のプロットである。この例では、トレース６０５は二乗生誤差を表し、トレース６１０は、二乗生誤差のエンベロープを表し、トレース６１５は、関心対象信号ｍ（ｔ）がない場合に等式（１）における比の分母を表す。この例では、ｋ２は、１０（−１５０／２０）に設定された。
【００３８】
図７Ａ〜図７Ｃは、図４Ａに表される不安定性検出器３１０における不安定性検出を図解するプロットである。具体的には、図７Ａは、ＡＬＥ４１５によって検出されるように、瞬時周波数４１８を示す。図７Ｂは、２つの別個の量についてのトレースを示す。トレース７１０は、ＡＬＥ４１５の二乗強調出力のエンベロープを表し、トレース７１５は、図６においてトレース６１５を生成するために使用されるものに類似した様式で生成されたＡＬＥ４１５の二乗誤差のエンベロープを表す。この例では、瞬時周波数上の条件、及び等式（１）によって表される条件は、２つの破線７２０及び７２５によって表される時間点の間で、同時に満たされる。したがって、不安定性検出器３１０の出力４３５を示す図７Ｃでは、出力は、２つの時間点の間で論理高（又は「１」）で維持される。
【００３９】
再び図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、不安定性検出器の出力は、補償器３１５を調節して、いかなる不安定状態も緩和するために使用され得る。いくつかの実装では、補償器３１５（適応又は調節可能フィルタタップを有し得る１つ以上のフィルタを含む）は、マイク（例えば、内部マイク１５８）からの信号の経路に配置され得、不安定性検出器の論理高出力は、マイクから受信された信号を処理するフィルタを調節するために使用され得る。例えば、不安定性検出器３１０の出力が不安定状態の存在を指示する場合、マイクから信号を処理するフィルタの利得は低減され得、それは、次に、不安定状態が更に悪化することを防止し得る。
【００４０】
いくつかの実装では、フィルタの周波数応答はまた、例えば、不安定状態が検出される周波数（複数可）を抑制するように調節され得る。いくつかの実装では、補償器３１５は、不安定性を潜在的に引き起こし得るＡＮＣシステムの二次経路の伝達関数に対する変化を補償するためにフィルタの周波数応答を調節するように構成され得る。二次源と誤差マイクとの間で伝達関数の変化を確認することは、例えば、ＡＬＥ４１５によって検出された瞬時周波数４１８に対応する瞬時伝達関数位相応答を検出することを含み得る。瞬時位相応答が、不安定性が期待される所与の周波数範囲内の変化に対応する場合、その範囲に対応するフィードバック利得は、不安定性を説明するように調節され得る。いくつかの実装では、伝達関数の瞬時振幅特性はまた、独立した尺度として、又は瞬時位相応答における変化の発見を補強するためのいずれかに使用され得る。いくつかの実装では、瞬時単一周波数伝達関数は、ソースデバイス３０５及びマイクからの信号に適用された復調プロセスを使用して算出され得る。これは、例えば、５００Ｈｚの上向き転移周波数を有するフィルタを使用して信号を低域フィルタリングすることを含み得る。いくつかの場合では、これは、算出された応答が最高数ｋＨｚの間に滑らかとなり得るが、依然として、補償器３１５が迅速な変化に応答することを許容する。
【００４１】
図４Ｂは、外部マイク１５６及び内部マイク１５８の各々からの信号を処理するための補償器３１５を表す一方で、他の構成も可能である。例えば、ＡＮＣエンジン１２０は、内部マイク１５８のみ又は外部マイク１５６のみのための補償器を含み得る。
【００４２】
補償器３１５はまた、不安定性検出器から受信された信号と独立してマイクによって捕捉された信号を処理するように構成され得る。例えば、外部マイク１５６によって捕捉された信号を処理する補償器３１５は、耳がヘッドホンで被覆若しくは閉塞されるときに抑制される周波数を増幅するように構成され得、及び／又は耳がヘッドホンで被覆若しくは閉塞されるときに増幅される周波数を抑制するように構成され得る。
【００４３】
いくつかの場合では、補償器が、特定の周波数で不安定状態を緩和するとき、フィルタに対する変化は、別の周波数で不安定性を引き起こし得る。したがって、本明細書に記載される技法がない場合、不安定状態が補償器によって緩和される周波数の範囲は、制限され得る。いくつかの場合では、これは、ＡＮＣシステムについての劣化した性能をもたらし得る。例えば、閉塞されたノズル状態が生じる（例えば、約３ＫＨｚ〜５ＫＨｚ）場合、特定のヘッドホンのための共振周波数は、より低い周波数へシフトされ得る。そのような場合、補償器がより大きな周波数範囲にわたって動作することが望ましい場合がある。本明細書に記載される技法が、迅速に（例えば、少数のサンプルに基づいて）かつ正確に不安定状態を検出することを容易にし得るので、その技法は、広範囲にわたる周波数にわたって不安定状態を緩和する積極的な補償器を実装するために活用され得る。いくつかの実装では、２つの耳のための対応するヘッドホンからの情報は、フォールスポジティブの可能性を低減させるために処理され得る。例えば、同じ（又は実質的に類似する）刺激が各ヘッドホンによって検出される場合、刺激が外部源に由来して、フィードフォワード不安定性によるものではないという判定が行われ得る。これは、次に、フィードフォワード不安定性を検出する際に、フォールスポジティブの可能性を低減させ得る。
【００４４】
図８は、ＡＮＣシステムにおいて不安定状態を検出し、１つ以上の制御信号を生成して、不安定状態を緩和するための例示のプロセス８００のためのフローチャートを示す。いくつかの実装では、プロセスの少なくとも一部は、適応エンジン（例えば、上述のように、ＡＮＣエンジン１２０）において実行される。プロセス８００の例示の動作は、ＡＮＣシステムのフィードバック信号の一部を受信することを含む（８１０）。フィードバック信号は、例えば、ＡＮＣシステムの誤差センサを使用して得られ得る。いくつかの実装では、ＡＮＣシステムがヘッドホンと関連する場合、誤差センサは、ＡＮＣシステムの二次源によって生成されたオーディオ信号を捕捉する内部マイク（例えば、上述の内部マイク１５８）を含み得る。
【００４５】
プロセス８００の動作はまた、トーン署名を検出するために、ＡＬＥフィルタを使用して、フィードバック信号の一部を処理することを含む（８２０）。いくつかの実装では、フィードバック信号は、例えば、ＡＬＥフィルタによって処理されたフィードバックの一部を生成するために、帯域通過フィルタを使用して前処理され得る。いくつかの実装では、ＡＬＥフィルタは、単一タップ適応ＩＩＲフィルタ（又は別の低次フィルタ）として実装される。例えば、ＡＬＥフィルタは、図５に描写されるフィルタと実質的に類似し得る。
【００４６】
プロセス８００の動作は、トーン署名が不安定状態を表すと判定することを更に含み得る（８３０）。例えば、不安定状態を表すトーン署名は、特定の周波数範囲内にある狭帯域信号であり得る。したがって、トーン署名が特定の周波数範囲にあり、かつ二次源によって生成された全体的な信号のトーン署名の相対強度が、閾値を超える場合だけ、トーン署名は、不安定状態を表すと判定され得る。いくつかの実装では、特定の周波数範囲は、実質的に１．５ＫＨｚ〜５ＫＨｚ又は５００Ｈｚ〜２ＫＨｚであり得る。いくつかの実装では、判定は、ＡＮＣシステム内に配置される１つ以上の処理デバイス（例えば、閾値検出エンジン４３０の１つ以上の処理デバイス）によって行われ得る。例えば、判定は、ＡＮＣシステムの音響トランスデューサの出力でトーン署名の相対強度を示す量（例えば、上述のように、準ＳＮＲ量）を計算することと、量が閾値条件を満たす場合、トーン署名が不安定状態を表すと判定することと、を含み得る。いくつかの実装では、量は、ＡＬＥフィルタからの残留誤差の尺度、及び音響トランスデューサによって出力されることになる関心対象信号の一部に基づいて、計算され得る。例えば、量は、（ｉ）トーン署名のエネルギーを示す第１の量と、（ｉｉ）残留誤差及び関心対象信号の一部の組み合わせのエネルギーを示す第２の量との比として計算され得る。いくつかの実装では、ＡＮＣシステムが、アウェアモードで動作するヘッドホンに配備される場合、第２の量は、ＡＮＣシステムのフィードフォワードマイク（例えば、外部マイク１５６）によって捕捉された信号の一部のエネルギーを示す構成要素を含み得る。
【００４７】
プロセス８００の動作はまた、ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータを調節するための１つ以上の制御信号を生成することを含み得る（８４０）。これは、トーン署名が不安定状態を表すと判定することに応答して行われ得、１つ以上の制御信号は、不安定状態を緩和するように構成され得る。いくつかの実装では、１つ以上のパラメータは、ＡＮＣシステムのフィードバックマイク（例えば、内部マイク１５８）に適用されるフィルタと関連した利得若しくは周波数応答、及び／又はＡＮＣシステムのフィードフォワードマイク（例えば、外部マイク１５６）に適用されるフィルタと関連した利得若しくは周波数応答を含み得る。いくつかの実装では、ＡＮＣシステムの１つ以上のパラメータは、不安定性の重度に基づいて調節され得る。例えば、サンプルあたりの高カウントの準ＳＮＲは、フィードフォワード及び／又はフィードバック利得の大きな低減を促進し得る。他方、いくつかの不安定性がある期間にわたって検出される場合、フィードフォワード及び／又はフィードバック利得は、ヘッドホンの電源がオンオフされるまで一定の量だけ低減され得る。
【００４８】
本明細書に記載される機能性又はその部分、及びその様々な修正（以下「機能」）は、少なくとも部分的にコンピュータプログラム製品（例えば、１つ以上のデータ処理装置（例えば、プログラム可能プロセッサ、コンピュータ、複数のコンピュータ、及び／又はプログラム可能論理構成要素など）の動作による実行のための、又はその動作を制御するための、１つ以上の非一時的機械可読媒体又は記憶デバイスなどの情報担体において有形に具現化されたコンピュータプログラム）を介して実装され得る。
【００４９】
コンピュータプログラムは、コンパイル又は解釈された言語を含む任意の形態のプログラム言語で書き込まれ得、それは、スタンドアローンプログラムとして、又はコンピューティング環境の使用に好適なモジュール、構成要素、サブルーチン、若しくは他の単位として含む任意の形態で配備され得る。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、又は１つのサイトにおける複数のコンピュータ上で実行されるように配備されるか、又は複数のサイトにわたって配信されて、ネットワークによって相互接続され得る。
【００５０】
機能の全部又は一部を実装することと関連した動作は、較正プロセスの機能を実施するために１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラム可能なプロセッサによって実施され得る。機能の全部又は一部は、特殊目的論理回路（例えば、ＦＰＧＡ及び／又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路））として実装され得る。いくつかの実装では、機能の少なくとも一部はまた、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｉｎｃによって開発されたＳｕｐｅｒ  Ｈａｒｖａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｈｉｐ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＳＨＡＲＣ）又はＡｄｖａｎｃｅｄ  ＲＩＳＣ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＡＲＭ）プロセッサなどの浮動小数点又は固定小数点デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）上で実行され得る。
【００５１】
コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサとしてはまた、例として、一般的及び特殊目的マイクロプロセッサの両方、並びに任意の種類のデジタルコンピュータの１つ以上のプロセッサが挙げられる。一般的に、プロセッサは、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はそれらの両方から命令及びデータを受信することになる。コンピュータの構成要素は、命令を実行するためのプロセッサ、並びに命令及びデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスを含む。
【００５２】
特に本明細書に記載されていない他の実施形態及び用途はまた、以下の特許請求の範囲内にある。例えば、不安定性緩和に関する制御のレベルは、検出の可能性、並びに目標のフォールスポジティブ及び／又はフォールスネガティヴ速度などの様々なパラメータに基づいて調整され得る。本明細書に記載される異なる実装の要素は、特に上記に記載されない他の実施形態を形成するために組み合わせられ得る。要素は、それらの動作に悪影響を及ぼすことなく、本明細書に記載される構造から除かれ得る。更にまた、様々な別個の要素は、本明細書に記載される機能を実施するために、１つ以上の個々の要素と組み合わせられ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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